小孔斜度对车厢气膜减阻效果的模拟实验研究

针对厢式运输车的减阻问题,采用厢体表面气膜减阻的方法,并通过模拟风阻测试试验探讨小孔斜度对厢体气膜减阻效果的影响。在主流速度25 m/s、渗流速度3 m/s条件下,分别对厢体表面具有15°、30°、45°、60°和90°五种不同小孔斜度的厢体模型在可变风速测阻装置中进行风阻模拟测试。结果表明,厢体的气膜减阻率随着小孔斜度的增大而逐渐增大,当小孔斜度为90°时,可以取得5.324%的最大减阻率。     

不同喷射速度下厢体气膜减阻效果的实验研究

研究厢体表面渗透空气流的喷射速度对气膜在空气中的减阻效果的影响。通过气膜发生系统控制有气膜厢式车实验模型的气膜空气喷射速度，在30 m/s的流动空气速度下，于可调速拟层流风力发生装置中开展与无气膜厢式车实验模型的对比测阻实验，比较不同喷射速度下，有气膜厢式车实验模型的受阻情况。实验结果表明，在流速恒定的拟层流空气流体环境下，厢体表面渗透空气流有效地降低了厢体所受的空气阻力，且在一定范围内，减阻率随喷射速度的增大近似呈线性增长。     

小孔间距布局对厢体气膜减阻效果的影响

为研究小孔间距布局对厢体气膜减阻效果的影响,通过优化厢体模型结构设计一种被动式气膜发生器,在渗流小孔直径1 mm、小孔与厢体表面倾斜度90°不变的情况下,通过模拟风洞实验测试厢体表面有渗流和无渗流喷出时小孔纵向间距为1.1～3 mm和小孔横向间距为1.1～5 mm的厢体模型所受到的总阻力。结果表明:小孔纵向间距的变化对厢体表面气膜减阻效果的影响很小;随着小孔横向间距的增加,厢体表面气膜减阻效果先增大后减小,且在小孔横向间距1.1～3 mm范围内减阻效果最佳;在主流速度和渗流速度比值相等的情况下,气膜减阻效果随着主流速度和渗流速度的增大而减小。     

减阻装置对厢式货车气动特性的影响

针对某厢式货车的简化模型,基于计算流体力学理论和方法分别对原始货车模型、加装尾部减阻装置和顶部减阻装置的货车模型进行了数值模拟,获得了原始模型与改进模型的气动阻力系数、速度矢量分布、压力分布以及湍动能分布等气动特性。结果表明:尾部减阻装置及顶部减阻装置均可改善厢式货车的气动特性,降低气动阻力。其中顶部减阻装置改善了驾驶室和货厢之间的气流分布,尾部减阻装置改善了货车尾部的涡流状态,从而降低了风阻。     

导流罩对厢式货车空气阻力特性的影响

为了明确厢式货车导流罩的减阻机理,利用数值模拟的方法对厢式货车原形以及加装空心和实心导流罩后货车外部流场进行计算.分析了导流罩高度、导流罩与厢体间距离对货车阻力系数的影响.证实了在同等条件下,空心薄壁导流罩与实心导流罩相比减阻效果更好.通过计算分析,合理匹配导流罩高度和导流罩与厢体间距离,可以使厢式货车阻力系数进一步减小.     

尾部减阻装置对厢式货车尾部流场的影响

为了降低某厢式货车的气动阻力,基于气动减阻机理设计了9种新型的尾部气动减阻装置。采用数值模拟的方法研究了尾部气动减阻装置对厢式货车尾部流场的影响,对比分析了安装9种尾部减阻装置的厢式货车的气动阻力系数、速度分布、压力分布及湍动能分布等流场特性,并对两种较好减阻装置的结构参数进行优化。研究结果表明:安装9种尾部减阻装置后整车气动阻力系数均有降低,降幅最大为7.96%,获得了较好的减阻效果。尾部减阻装置主要是通过减弱尾部涡流,增大尾部气压,从而来降低压差阻力。     

基于尾部减阻装置的厢式货车减阻效果研究

为了减少厢式货车的气动阻力,设计了矩形、椭圆形及三角形等3种尾部导流板。研究了尾部导流板安装倾角和尺寸对货车气动阻力的影响,获得了不同减阻方案的风阻系数、速度场、压力场及湍动能分布等流场特性。采用正交试验方法研究了尾部导流板形状、安装角度和导流板长度等3个影响因素对货车风阻系数的影响。在总结减阻机理的基础上设计了两种新型尾部减阻结构,并对其进行数值模拟。结果表明,尾部导流板可以改善尾部的流场结构,使尾部气流延迟分离,具有较好的减阻效果。新型减阻结构的尾部隔板可以将尾部旋涡破碎,减弱尾部涡流强度,使尾部压力增大,相对货车原始模型,其减阻率达到了9.29%。     

高速主轴非接触气膜加载刚度测试台的研制

针对主轴高速旋转情况下静刚度测试难以实现的难题,研发了一种非接触气膜加载装置。该装置由气膜加载器和5自由度调节机构组成,通过在气膜加载器与被测主轴间形成静压气膜的方法,实现了对被测主轴的非接触加载。与电磁加载方式相比,该装置对被测主轴的转速和运转时间没有限制,可在静止、高速及超高速下对主轴施加径向和轴向载荷,从而实现对旋转状态下的径向及轴向刚度的测试。此外,它还具有结构简单和加载力大小调节方便的特点。详细描述了该加载装置的加载原理和构成。同时对几种不同电主轴进行了实际加载实验,得到了旋转状态下的静态刚度与回转速度之间的关系。     

微型涡流发生器对超临界翼型升阻特性影响实验研究

采用低速风洞实验方法,研究了安装在超临界翼型上的微型涡流发生器四种高度和安装位置对绕该翼型的流动影响。对比干净翼型和安装微型涡流发生器的翼型升阻特性,结果表明:同向安装的微型涡流发生器能减小阻力,但对升力和失速迎角影响不大;大尺寸微型涡流发生器减阻没有小尺寸效果好;高度低于0.4δ(δ为边界层名义厚度)的微型涡流发生器最佳安装位置为参考分离位置下游3.5δ~4.5δ处。     

某轻型卡车风阻优化及试验验证

以某国产轻型厢式卡车作为研究对象,针对车辆的风阻问题,利用CFD分析软件进行风阻优化,对原车的不同部位进行了细致的分析和优化设计。在原车的基础上,设计了一系列的减阻附件,包括优化的导流罩模型、增加前保险杠下导流板、车身侧裙和车厢尾翼等。采用样件叠加的方法对车辆的外流场进行仿真测试,并对得到的车辆压力云图和外流场进行理论分析。仿真结果表明,新的减阻附件设计方案可以显著地降低车辆的风阻系数,提高车辆的运行效率。对样件试装后的车辆进行了滑行测试和转鼓测试,测试结果表明,顶导流罩的优化以及前保下导流板、侧裙及尾翼等减阻附件能有效的降低整车风阻;通过实车验证证明设计的减阻附件优化方案在降低车辆风阻、提高车辆燃油经济性等方面具有显著的提升,与仿真结果基本一致,为轻型卡车的设计和优化提供了有价值的参考。     

多微通道式气体静压节流器的设计与分析

节流器是气体静压系统的关键零部件之一.设计并加工了一种止推用多微通道式气体静压节流器,利用电容式测微基本原理对其气膜厚度进行测量.建立了该节流器电容值-气膜厚度的数学模型,计算了特定气膜厚度值时的电容值,利用电容测量仪及电感测微测头对外径80mm的多微通道式气体静压节流器产生的气膜厚度进行了测量,最终对实验误差进行处理分析.实验结果表明,理论值与实测数据之间误差小于13％,证明了数学模型的正确性,也反映了电容式测微方法测量气体静压系统气膜厚度的有效性.     

雷诺数对安装涡流发生器翼型气动性能的影响

为了研究雷诺数对安装涡流发生器翼型气动性能的影响,以NACA4418翼型为研究对象,通过风洞测压试验的方法,研究了安装涡流发生器翼型在从低到高不同雷诺数下气动性能变化规律和翼型表面绕流场特性,对比分析了涡流发生器参数对翼型气动性能的影响.结果表明:随着雷诺数的增大,涡流发生器增升减阻作用逐渐增强,抑制边界层分离的攻角范...     

基于非光滑表面与涡流干扰的车身气动减阻方法

探讨了将表面非光滑形态结构减阻思想与流场主动控制相结合的车身气动减阻方法。将凹坑型非光滑表面布置在MIRA直背式模型的尾部,并在非光滑形态模型的基础上,在凹坑阵中加装喷射速度可变的涡流发生器来控制模型的尾部气流,改善尾涡结构。通过对光滑、非光滑、非光滑加涡流喷射三种模型的三维流场数值模拟,得到不同尾部形态模型的气流速度、压力以及湍动能等参数,对比不同风速下不同模型气动阻力系数的差异以及不同喷射速度下的减阻效果,分析模型尾部流场参数的变化,阐述了非光滑形态车身气动减阻机理以及涡流喷射扰动效应。研究结果表明：通过对非光滑形态被动减阻与涡流喷射主动减阻的优化组合,能有效地减少不同风速下直背式MIRA模型的气动阻力。     

商用车空气动力学附加装置减阻技术的研究及应用

减小商用车的风阻是实现车辆节能降耗的一个重要途径.以某商用实际产品车为例,综合运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)分析与风洞试验相结合的方法对影响商用车风阻的各种因素进行研究,包括导流罩各种状态对风阻的影响、驾驶室与货箱间距对风阻的影响、侧防护板对风阻的影响等,并分析其减阻机理.研究结果表明,对于带货箱的商用车,合理采用各种气动减阻措施,可大幅度减小风阻,有效地实现节能降耗.提出的减阻措施已在产品中得到实际应用,证明了其减阻节能效果的有效性.     

气浮式测力传感器静特性的影响因素

采用理论、仿真及实验相结合的方法研究了气膜厚度、供气压力变化以及测压孔的设置对气浮测力传感器静特性的影响。叙述了喷嘴浮板机构的工作原理,建立了静特性方程。在不同气膜层厚度、不同供气压力和有无测压孔条件下,运用Fluent软件仿真出流场的气膜层速度和压力分布曲线,根据曲线分析了它们各自对气膜流场静特性的影响。最后,在气浮喷嘴实验平台上进行了实验验证。实验结果表明:气膜层厚度为5~100μm,供气压力分别为303、505、707kPa,软件仿真和实验所得到的线性度曲线、灵敏度曲线走向一致;有无测压孔对气膜层的承载力、速度没有太大影响。结果表明气膜厚度、供气压力的变化会影响气浮测力传感器静特性,而测压孔的设置对测力传感器的静特性无影响。     

气垫带式输送机气膜厚度的研究

气垫带式输送机气膜厚度的大小,涉及到输送装置的承载弹性,风机的压力和工作效率等。以气膜的厚度需要保持在一定的合理范围内为条件,保证输送机的平稳有效运行为目标。通过构建气膜数学模型,运用缝隙流理论和实验测试对气垫带式输送机气膜厚度进行分析与研究。得出了气膜的峰型分布情况与分布规律,为气垫输送机的实际应用与改进优化奠定了理论基础。     

多微通道式气体静压节流器性能初探

气体静压节流器的刚度与稳定性之间是一对矛盾。为提升节流器气膜刚度并保证流场稳定,设计并制作了多微通道式气体静压节流器。利用FLUENT及TECPLOT软件分析该节流器内部流场及压力分布,调整供气压力,结合实验参照组,对该节流器进行静态性能测试实验,得到承载力与气膜刚度的比较曲线。仿真结果表明,该节流器具有渐变、稳定的内部气膜流场。实验结果表明,外形尺寸为φ80mm×20mm的多微通道式气体静压节流器在供气压力为0.5MPa时可测得最大承载力与气膜刚度,且最大承载力为708.4N,最大气膜刚度值为59.236N/μm。静态性能整体优于被测的其他节流器。     

一种封闭式低温滤饼干燥机

一种封闭式低温滤饼干燥机,整机设厢体为封闭式,设有丝网带安装在厢体内输送滤饼,厢体外侧设有水环热泵和冷水压缩机,进料装置设有切碎机构、破拱机构和挤条机构。高温干燥区安装循环热风机,高温在50~80℃之间,循环热风机连接叉流换热器,用于两流体散发热量的功能。低温干燥区安装循环冷风机,低温在5~20℃之间,循环冷风机连接冷水蒸发用于低温通过蒸发器与空气进行热交换,气化吸热达到制冷的效果,冷水蒸发器再和冷凝器连接由气体转变成液体,在厢体外侧设有PLC电气控制柜,干燥机为全封闭干燥工艺,环境整洁、运行安全,节省能源、成本低、效率高。     

减阻杆对螺旋型旋风分离器阻力特性影响的数值模拟

利用数值模拟方法对安装减阻杆和不安装减阻杆的螺旋型旋风分离器的流场进行了分析,结果表明,在旋风分离器筒体中心安装尺寸合适的减阻杆可以达到很好的减阻效果,如果尺寸不合适反而会增加旋风分离器的阻力损失,并通过对速度、压力分布的分析解释了其原因。     

某重型牵引车风阻优化的节油技术研究与应用

汽车空气动力学特性对汽车的经济性具有很大影响。基于快递物流车在降阻及节能方面的研究与应用,通过CFD分析软件Star CCM+,对整车阻力系数进行仿真分析及优化。结果表明,减阻附件可调高顶导流罩、主车侧裙、挂车侧裙及挂车尾部扰流板能有效的降低整车风阻。经实车验证,加装减阻附件节油效果明显。